读者信箱

问：陶瓷窑炉的种类有哪些？近年来陶瓷窑炉行业的发展状况如何？

答：1 陶瓷窑炉的分类

陶瓷窑炉是工业窑炉（工业炉窑是指在工业生产中用燃料燃烧或电能转换产生的热量，将物料或工件进行冶炼、焙烧、烧结、熔化、加热等工序的热工设备）行业的一部分，工业窑炉主要涉及冶金炉、机械加工炉窑、水泥窑炉、玻璃窑炉等。但其也是陶瓷机械装备行业的一部分，陶瓷机械装备行业主要涵盖陶瓷生产制造过程中所使用的全部设备装备，一般来讲由四大装备部分构成：原料制备设备、成形设备、烧成设备、深加工设备。

陶瓷窑炉，一般是指烧制陶瓷制品的烧成设备。主要有：隧道窑、辊道窑、梭式窑、推板窑等，在建筑陶瓷领域主要使用的窑炉是辊道窑；在卫生陶瓷领域主要是隧道窑与梭式窑；在日用陶瓷领域主要是隧道窑、梭式窑、辊道窑；电瓷领域主要是隧道窑与梭式窑；陶瓷窑炉主要应用于烧成工序，还是包含陶瓷生产制造过程中的干燥部分以及干燥与烧成之间的工序，如相应的施釉工作线等。陶瓷窑炉的应用涉及所有陶瓷生产制造领域，如：建筑卫生陶瓷、日用陶瓷（含艺术陶瓷）、电瓷、电工陶瓷、特种陶瓷等，通常耐火材料窑炉、砖瓦窑炉也都属于陶瓷窑炉的范畴。

2 陶瓷窑炉的应用

近年来，随着天然气、液化气清洁燃料的广泛应用及煤制气技术成熟，陶瓷窑炉基本实行了燃料气体化、能源清洁化；在轻质耐火材料与纤维耐火材料发展的推动下，陶瓷窑炉实行了轻型化并更加保温节能；自动控制技术的进步使陶瓷窑炉基本实行了温度、压力等参数的全线自动控制。随着辊棒质量与传动技术的提高，辊道窑在陶瓷窑炉中应用的也越来越大，目前建筑陶瓷基本使用辊道窑，在日用陶瓷中，辊道窑的使用也在逐年增加，卫生陶瓷也开始出现辊道窑的应用，辊道窑还广泛应用于特种陶瓷与色釉料行业；宽体辊道窑是近年来陶瓷窑炉的重要发展，宽体辊道窑不仅具有产量大的表征特点，而且具有单位产量投入成本低与单位产量能源消耗低的实质优点。由于宽体窑炉具有单位体积较小的表面积，宽体辊道窑、宽体隧道窑、宽体梭式窑成为陶瓷窑炉的主力。20世纪80年代就提出了陶瓷窑炉“四化”的发展方向，即：陶瓷窑炉的“辊道化、煤气化、轻型化、自动化”。我国目前陶瓷窑炉的发展基本遵循了这个发展道路。

3 陶瓷窑炉行业的现状

3.1 企业规模小而分散

我国陶瓷窑炉行业的生产制造企业普遍规模小，过亿产值的就是较大的企业了，很少有产值过3亿元的陶瓷窑炉生产制造企业。从数量上来讲国内大大小小可以承揽建设陶瓷辊道窑设计施工的公司约100多家，这些企业主要集中在广东佛山与湖北黄冈以及各个陶瓷产区（如：山东、福建、江西、四川等地），但真正有影响的品牌厂家仅10多家。

3.2 专业化程度低

我国陶瓷窑炉企业普遍存在专业化程度低，不少小型陶瓷窑炉企业，基本建设队伍、技术队伍不专业化程度低，往往在接到订单后，临时拼凑设计、施工队伍，这也是导致了国内陶瓷窑炉市场产品质量良莠不齐的重要原因。陶瓷窑炉制造企业普遍专业化程度低，不仅直接影响了窑炉产品的质量，而且也影响了窑炉企业对产品研发及节能减排方面的投入。现在随着一系列政策法规的出台，给先进高性能陶瓷窑炉带来了市场机遇，也对陶瓷窑炉制造企业提出了更高的专业化要求。

3.3 行业竞争无序

国内陶瓷窑炉行业集中度不高造成在市场上竞争无序，在国内、国际市场上互相压价恶性竞争，陶瓷窑炉制造企业难以实现合理的利润，使得企业研发投入和持续创新能力不足，更是难以与世界级的行业巨头（如：萨克米等）在产品设计、研发及质量等方面相抗衡。

3.4 非标行业缺少相关标准约束

陶瓷窑炉行业是一个非标行业，目前整个行业几乎没有什么产品的行业标准与国家标准，所以缺乏相应的施工规范。目前制造建筑陶瓷生产用辊道窑的窑炉公司有百多家，仅一家企业制定实行了相关的行业标准QB／44060581 4740－2007《建筑陶瓷用辊道窑》。这不仅直接影响了行业内部产品质量的规范与比较，而且阻碍了行业专业化水平的提高。这也直接影响到我国陶瓷窑炉行业标准化、规范化、系列化、模数化的发展。

问：我国陶瓷窑炉的发展水平已逐渐提高，在国际上具有一定的竞争力，其出口现状如何？

答：目前我国的陶瓷窑炉制造在国际上已经处于先进水平，仅有意大利的相关企业可以与我们竞争，近年陶瓷窑炉海外市场的发展也已经充分表明了这一点，我国的陶瓷窑炉产品越来越具有竞争力。目前国内出口建筑陶瓷辊道窑最多的窑炉制造公司是摩德娜公司。

我国建筑陶瓷机械行业在国际上的竞争对手主要集中在意大利，意大利是世界上最大的建筑陶瓷机械生产国和输出国。我国陶瓷窑炉制造行业的国际竞争对手则更为具体，其代表企业就是意大利的萨克米公司，和我国陶瓷窑炉产品相比，意大利所产设备价格昂贵，性价比相对较低。随着我国陶瓷窑炉的技术水平已经接近或达到国际先进水平，在国际市场上的份额逐年增加，以2011年为例全球我国以外市场300～400条建筑陶瓷生产线的需求，我国陶瓷窑炉出口还有巨大的发展空间。

问：快烧隧道窑对烧成中各方面的技术要求有哪些？

答：1 烧成带截面温度分布和均衡措施

随着卫生陶瓷工业整体技术水平的不断发展，它也逐步由初期的精陶发展为强度高、吸水率低、性能优良的瓷质产品，但这会在一定程度上增加高温烧成的难度。通常，由预热带向烧成带的转换温度为900～950℃，此后窑内的传热方式便既有对流传热又有辐射传热，在高温带窑内温差超过15℃时就有可能导致桔釉、针孔、釉泡及至变形等欠烧或过烧缺陷，故在烧成带更应采取必要的温度均衡措施。为了减少烧成带的温差，首先应确定适宜的窑炉断面结构。为了使来自窑墙和窑顶火焰的热辐射作用得到相互补充，应在窑顶与被烧制品的上边缘之间选择上部烧嘴的最佳位置，并应通过改进烧嘴结构避免窑内局部温度过高。

在高温烧成带，烧嘴控制区的长度以及烧嘴控制形式对窑内温度分布具有较大影响。烧嘴控制形式主要有燃烧气体和助燃空气的温度控制；燃烧气体与助燃空气的比例控制；烧嘴的脉冲操作控制。在烧成带末端的烧成带与急冷带的交界处由窑顶上吊持耐火纤维挡板以阻碍烟气逆流至急冷带；同时，由烧嘴喷射出脉冲气流如同一道“屏障”可有效地遏制急冷带冷空气对烧成带的冲击作用。

2 急冷带截面温度分布和均衡措施

从烧成温度到800℃，由于坯体内液相尚处于热塑性状态，故可以实施快速冷却。这样既可防止坯体中因液相析晶、晶体长大而影响制品的机械性能，又可防止制品因釉面析晶而失去光泽，同时还可满足快烧需要，缩短烧成周期。但是，如果急冷速度过快会导致窑内局部温度过低、温差太大，可能引起处在窑内不同部位的制品的不同部位结晶程度的差异，急冷过快还可能超过窑具所承受的冷却应力极限，影响到窑具的使用寿命。

为了防止急冷带温差过大可采取如下措施：

1）由于急冷带传热主要是对流传热，因此它具有与预热带相似的窑炉断面，而且在隧道窑的急冷带设置“屏障”有助于遏制来自高温烧成带的热辐射作用。

2）通过设置在制品上方和下方的多个喷孔向冷却带横向鼓入冷风或低温热风可达到预期急冷效果。但为避免窑内局部过冷，应注意喷孔的合理选位及其结构形状设计。

3）喷孔宜采用脉冲气流，这种脉冲气流可在一定程度上遏制通过车面间隙来自冷却带的较冷气流的冲击作用。

4）在窑体急冷带设置分散、可变的热风抽出系统可减少热风向烧成带的流动，并利于窑炉面温度的分布。

3 缓冷带和终冷带截面温度分布和均衡措施

当制品冷却到800℃以下时，坯体中液相已基本凝结为脆性固态而失去其热塑性，制品只能靠弹性抵抗热应力。尤其是卫生陶瓷制品，在冷却到573℃时还会发生石英的晶型转变并导致坯体体积发生急剧变化，会产生一定破坏应力，故在常规烧成中这一阶段宜采用缓冷工艺。但是，在卫生陶瓷快速烧成的冷却阶段，如果坯体中的温度分布愈均衡则愈有利于制品安全、快速地通过这一关键阶段。

为缩短冷却时间并保证窑炉冷却带截面温度分布均衡，可采取如下几项措施：

1）在冷却带的起始阶段，为减少自然升力对热气流分布和截面温度均匀的影响，窑顶可设计为具有较小间隙的低矮、扁平悬顶结构。

2）在急冷后采用较缓慢、均匀的冷却，它有利于石英晶型转变的顺利完成。

3）在冷却带中、后期增设上，下冷风鼓入和热风抽出装置，这既有利于截面温度均匀又有利于实现快速烧成。

4）在坯体的造型设计方面，坯体的造型越简单、厚度及厚度的变化愈小，则越有利于实现快速冷却。所以，在能够保证产品使用性能要求的前提下，应尽量减小制品厚度，以便实现快速冷却并保证产品的冷却质量。在终冷阶段，应将制品冷却至可安全进行徒手出窑操作为止。

4 对装窑方式、窑车台面结构及窑具的要求

关于料垛的码放，原则上应尽量减小料垛和窑顶、窑墙及窑车台面间所形成的外通道与垛中的内通道之比。首先应当通过采用平吊顶以便减小顶部外通道，然后通过合理码放制品来减小顶部间隙，优化装窑密度并可采用上密下疏的码装方式，亦可采用混装方式并将热容较大的制品置于上部，由此使上，下温差减小。窑车台面结构应采用轻质或中空、耐热、保温材料制作，窑具宜采用轻质、薄壁、抗热震性能好、荷重软化温度高的耐火材料，窑具与产品质量比控制在2以内。

问：改进煤烧遂道窑烧成的方法是什么？请作一介绍。

答：1）控制坯体入窑水分，提高预热带温度。为了保证坯体在预热带初期的快速升温，应严格控制入窑坯体的水分不大于2%。同时提高预热带的稳定度和加强通风，可通过调整总烟道的负压来实现。

2）提高氧化分解阶段的温度。为保证氧化分解及晶型转化期各种物理、化学变化能够快速进行，应提高氧化分解阶段的温度和加强通风，在实施过程中完全打破了常规的经验，比原来提高了200℃左右，这一点是调整的关键。

3）保持预热带温度均匀。为保持预热带上、下温度分布的均匀，可调节各支烟道开度的分布和增加窑头封闭、氧化气幕的风量。

4）增加急冷气幕风量和余热抽出量。适当增加冷却带急冷气幕的风量和余热抽出量，因窑车进车速度加快，带到冷却带的热量勢必增加，通过加强热交换来实现冷却带的温度制度的监控。

5）保证烧成带的压力制度。因坯釉配方未改变，这就要求烧成温度制度、气氛制度不能改变。因此提高总烟道负压应以不影响烧成带的压力制度为原则，因为窑车进车速度加快会抵消总烟道负压增加的作用。

6）保证临界温度稳定。提高氧化分解阶段的温度是缩短周期的关键，提高进车速度后，勢必要增加氧化阶段窑炉的实际温度。但提高温度必须以满足烧成坯体的临界温度（玻化温度）为前提，不能使坯体在这一阶段的实际温度超过临界温度，否则会出现大量的烧成缺陷。